低环境负荷型高性能水泥生产技术研究

对水泥生产过程中资源、能源地消耗和对环境的污染等问题进行了分析和研究,并探讨低环境负荷水泥生产技术。研究表明:水泥工业对资源、能源地消耗和环境负荷影响很大,鉴于导致环境负荷的严重性和重要性,根据材料学、热学和环境学等交叉学科入手提出了低环境负荷型水泥生产技术,为水泥工业降低环境负荷和水泥工业可持续发展生产提供新的技术路线或思路。     

中国水泥生命周期粉煤灰替代的CO2减排研究

采用中国水泥企业温室气体排放核算方法及政府间气候变化专门委员会的能源使用CO₂排放计算方法,将不同粉煤灰替代率下原料及能源使用引起的CO₂减排进行核算.结果表明,与燃煤电厂产业共生可减排92.676kgCO₂/t水泥.而粉煤灰替代熟料是中国水泥CO₂减排的主要部分,与替代生料结合可产生最大CO₂减排373.303kg/t水泥.另外,粉煤灰替代部分水泥形成混凝土的碳化作用,到2050年可吸收192.015kgCO₂/t水泥.粉煤灰替代后,对余热发电变化及外购清洁电力使用比例增加引起的减排进行预测,发现此项举措可有效促进水泥行业“双碳”目标达成.     

重庆市新型干法水泥厂汞排放特征

以重庆市3个新型干法水泥厂为研究对象,分析典型水泥厂输入输出物料汞含量,探讨水泥厂中汞的来源和去向,研究重庆市典型新型干法水泥厂汞的排放特征,估算其大气汞排放量和排放因子.结果表明,3个水泥厂的汞主要来源为石灰石,其次为煤.石灰石汞含量为(0.025±0.001)~(0.032±0.002)mg·kg~(-1),煤汞含量为(0.080±0.002)~(0.110±0.012)mg·kg~(-1).脱硫石膏汞含量较高,为(0.447±0.007)~(0.525±0.009)mg·kg~(-1),其余原料的汞含量均较小.3个水泥厂排放的汞主要进入了烟气,脱硫石膏中的汞主要进入了水泥产品.3个水泥厂的大气汞排放量为(73.42±8.10)~(215.18±10.75)g·d-1,大气汞排放因子(EF熟料、EF水泥)分别为(0.016±0.001)~(0.049±0.001)g·t-1和(0.011±0.000)~(0.036±0.001)g·t-1,明显低于以往水泥行业采用的国外汞排放因子.     

生活垃圾焚烧飞灰固化体力学及重金属浸出特性

以苏州七子山生活垃圾焚烧厂产生的飞灰为研究对象,采用水泥作为固化剂,研究水泥飞灰固化体的应力应变特征及重金属浸出特性,并探讨了水泥飞灰配合比、养护时间等关键性因素对这些特性的影响。实验结果表明:较养护3 d的样品,其余养护时间的样品强度平均增长了约96.2%,而其破坏应变平均减小了56%。随着水泥含量和养护时间的增加,飞灰固化体的强度上升,而其破坏应变减小,该趋势主要归因于钙矾石(AFt)的形成促进了飞灰固化体强度的发展。较飞灰原样,飞灰固化体的重金属浸出浓度随着水泥含量、养护时间的增加而降低了38%~99%,重金属的迁移被限制,主要归因于水化硅酸钙(C—S—H)和钙矾石(AFt)的形成,以及飞灰和水泥水化反应创造的强碱性环境。     

Effectiveness of novel and traditional methods to incorporate industrial wastes in cementitious materials—An overview

Sustainable development and eco-efficiency are urgent and imperative demands for the well-being of our planet, continued growth of a society, and human development. Traditional Portland cement production seems unsustainable due to consumption of huge natural resources and energy and significant CO₂ emissions. The volume of industrial wastes is increasing significantly, leading to a number of economical and ecological problems. Although industrial wastes can be incorporated in cementitious materials by various traditional methods, the substitution ratio of industrial wastes in cementitious materials is relatively low to avoid unacceptable performance loss. Novel methods, such as improving hydraulic activities of metallurgical slags by adding composition adjusting material at high temperature, improving surface cementitious properties of fly ashes by dehydration and rehydration treatment, and arranging cement clinker and industrial wastes in the particle size distribution of blended cements according to their hydraulic activities, are reviewed. These methods provide more effective approach to prepare high performance blended cements with larger amount of industrial wastes, leading to a very significant role in CO₂ emissions reducing, resources and energy conservation of the cement industry.     

复合多管除尘器在湿法水泥回转窑除尘中的应用

把具有惯性沉降除尘、旋风子除尘两级一体功能的复合多管除尘器用于带湿式蒸发器的湿法水泥回转窑尾气除尘，替换原“旋风除尘器＋电除尘器”除尘系统中的多筒旋风器。运行测试表明，它的除尘效率达到９４６％，确保了窑尾排放烟尘浓度达到国家标准。     

废物水泥窑共处置产品中Ni释放的pH影响

通过模拟煅烧实验制取水泥熟料,并制取混凝土样品。参照NEN7375浸出方法,设定5种不同pH值的浸取液,研究了pH值对混凝土块中重金属Ni释放的影响.结果表明,浸取液的pH=2.00、3.50、5.00、7.35和10.0时,混凝土中Ni的累积释放量分别为1.64、0.167、0.038、0.019和0.025mg/kg;酸性范围内,累积释放量随着pH值的增大而减小,并在弱碱性条件下达到最小值,碱性范围内,随pH值的增大而呈增加的趋势。pH值对Ni的释放过程有影响,pH=3.50和7.35的浸取液中,混凝土中Ni的释放机理为扩散控制,释放曲线与斜率为0.5的直线拟合较佳,且不同区间浸出量曲线的斜率均在0.35～0.65范围内;pH=2.00和5.00的溶液中,Ni的释放在前、中期为扩散控制,后期发生了耗竭作用;pH为10.0条件下,Ni的释放在前期发生了延滞现象,中期为扩散控制,而后期发生了耗竭。     

BP模型在水泥行业清洁生产评价案例中的应用

基于BP神经网络的原理与算法,建立清洁生产多指标综合评价模型,采用隶属度函数对评价指标进行描述。以避免评价过程中的人为失误,达到客观评价的目的。用该模型对重庆某水泥厂进行清洁生产评价,结果表明：该评价方法操作性强、准确性高、可为实现清洁生产的客观评价提供科学依据和技术方法。     

辽阳市水泥产业环境污染防治对策分析

分析了辽阳市水泥产业发展现状,提出辽阳水泥产业存在污染严重、破坏生态、工艺落后等问题,结合现实,提出调整结构、制订政策、加强监管、依靠科技等环境污染防治对策。     

山东省水泥行业CO_2排放情景与减排效果分析

为了评估山东省水泥行业的CO2减排潜力,利用长期能源替代规划系统软件建立了LEAP-Shandong Cement模型,对山东省水泥行业的CO2排放量及相应的减排潜力进行了模拟评估.同时,在模型中运用情景分析方法,研究了基准情景、政策情景和技术情景下山东水泥行业2007～2020年的能源需求和CO2排放量以及相应的节能减排潜力.结果表明,到2020年,相对于基准情景,政策情景和技术情景下的减排潜力分别为8.5%和14.4%.因此,山东省水泥行业具有一定的减排潜力.实现减排主要依靠窑型的替代和相应技术的进步,其中,余热发电技术改进为近期的重点减排技术.总体而言,水泥行业减排兼具显著的环境、经济和社会效益.